理論によると、ブラック ホールに十分近づくと、いわゆる事象の地平線を通過すると、後戻りはできなくなります。事象の地平線からは何も、光でさえ逃げることはできません。そのような事象の地平面の存在はほぼ確実であり、アインシュタインの相対性理論に大きく適合していますが、まだ証明されていません — 今まで.
テキサス大学オースティン校とハーバード大学の研究者は、この原理をテストし、物質が事象の地平線を越えて引っ張られると、単純に消滅することを示しました。
彼らの研究は、超大質量ブラック ホール、つまりほとんどの (すべてではないにしても) 銀河の中心にある巨大なブラック ホールに基づいていました。科学者が何かを「超大質量」と呼ぶとき、冗談ではありません。これらの天体の質量は、数十万から数十億の太陽質量に及びます。しかし、一部の研究者は、超大質量ブラック ホールはブラック ホールではなく、さらに奇妙なものであると考えています。それは、どうにかして事象の地平線から脱出した天体です。
それが何を意味するのかを理解する前に、手を汚して、いくつかの基本的なブラック ホールの物理学に歯を沈めましょう。
帰らぬところ
ブラック ホールとは、そこから何かを逃がすことができないほどの十分な引力を示す時空の任意の領域です。 OK、私たちはこれをある程度知っており、理解するのはかなり簡単ですが、実際にはどういう意味で、どのように形成されるのでしょうか?
一般相対性理論によれば、質量が十分に小さい限り、どの領域もブラック ホールになる可能性があります。しかし現実的には、いくつかの星の場合のように、巨大な重力質量が崩壊し始めたときにのみ形成される可能性があります.基本的に、ほとんどの燃料が消費された後、内圧は星自身の重力場に対抗するのに十分な大きさではなく、星はそれ自体で崩壊します.このプロセスが開始された場合、既知のプロセスが 1 つでも停止することはありません。興味深いことに、アインシュタイン自身はブラック ホールは物理的な物体として形成されないと考えていましたが、60 年代までにはほとんどの物理学者がこの信念から外れていました。
ブラックホールが形成されると、事象の地平線も形成されます。技術的には、イベントの地平線は、イベントがオブザーバーに影響を与えることができない時空の境界であり、その逆も同様です。基本的に、それは後戻りできない点です。事象の地平線を過ぎて戻ることはできません。
ブラック ホールの中心には、特異点と呼ばれる重力場が無限に存在する点があります。豆知識:現在の宇宙の理解によれば、ビッグバン以前は、宇宙全体が特異点、単一点でした。
イベント ホライズンのデモンストレーション
まだ頭が回転していない場合は、準備完了です。テキサスとハーバードの研究者が行ったことは、超大質量ブラック ホールのアイデアをテストすることでした。それが実際にブラック ホールである場合、特異点がありますが、これは点であり、実際の表面を持たない単一の点です。もう 1 つのオプションが真で、いくつかの物理的なものが事象の地平面に留まっている場合、それらは硬い表面を持ち、これを調査することができます。
ブラック ホールは常に何かを飲み込みますが、Kumar と彼の同僚は、最も目に見えるもの、つまり星を探すことにしました。時々、ブラック ホールが星を消費します (そうです、宇宙は狂っています)。硬い表面に星を衝突させると、間違いなく目に見えるだろう、と彼らは考えた.
そこで彼らは上を見上げました。ハワイで Pan-STARRS 1.8 メートル望遠鏡を使用して、少し光ってから消えるものを探します。何も見つかりませんでした。
もちろん、否定を証明することは非常に困難です。これは、必ずしもブラック ホールにしっかりした地平線がないことを意味するわけではありませんが、理論が正しいとすれば、少なくとも 10 のそのようなイベントが検出されているはずであり、1 つも検出されていません。したがって、これが実際には当てはまらないことを示しているようであり、一般相対性理論はさらに別のテストに合格します.
研究者は現在、空のさらに広い部分を調査して、同様の結果が得られるかどうかを確認したいと考えています。
雑誌の参考文献:王立天文学会の月刊通知の 2017 年 6 月号の「恒星崩壊イベントは、ブラック ホール イベント ホライズンの存在をサポートする」Wenbin Lu、Pawan Kumar、Naresh Narayan 著 こちら:https://doi.org/10.1093/mnras/stx542
